Stanislovas Beinartas 1649 m. Barstyčius dovanojo Pašiaušės jėzuitų kolegijai. 1773 m. panaikinus jėzuitų ordiną, Barstyčiai 1775 m. atiteko bajorams Jagminams. Tadas Jagminas 1788 m. pastatė bažnyčią, šis fundatorius jai 1789 m. skyrė margą žemės, 1790 m. – 1200 rublių.
1814 m. bažnyčia atnaujinta, 1844 m. – perstatyta ir padidinta. 1870 m. Vilniaus generalgubernatorius nubaudė Žemaičių vyskupą Motiejų Valančių 500 rublių bauda už tai, kad neatsiklausęs valdžios 1867 m. į Barstyčius paskyrė kunigą iš tos pačios parapijos. Nors sumokėti pinigai vyskupui grąžinti, tačiau keletą metų bažnyčia kunigo neturėjo.
1906 m. pastatyta dabartinė medinė bažnyčia. 1908 m. įkurta parapija (iki tol buvo Žemaičių Kalvarijos filija).
Bažnyčia stačiakampio plano, su masyviu bokštu ir prieangiu. Šventoriaus tvora akmenų mūro, su stulpiniais vartais. Prie tvoros stovi medinė varpinė. Šventoriuje palaidotas Barstyčiuose 1977–1988 m. klebonavęs Anupras Žukas (1911–1988 m.), 1949–1956 m. kalinys.
